2分光計(jì)調(diào)整和三棱鏡頂角的測(cè)量

1、分光計(jì)的調(diào)整與三棱鏡頂角的測(cè)量示范報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)和各個(gè)組成部分的作用； 2、學(xué)習(xí)分光計(jì)調(diào)節(jié)的要求和調(diào)節(jié)方法； 3、測(cè)量三棱鏡頂角； 二、 儀器與用具：1、分光計(jì)：（型號(hào)：JJY-型），最小刻度1'；2、鈉燈： （型號(hào)：GY-5）；3、三棱鏡棱角:60º±5（材料：重火石玻璃，nD = 1.6475）；4、雙面反射鏡，變壓器(6.3V/220V) 三、 預(yù)習(xí)報(bào)告： 1、實(shí)驗(yàn)原理（力求簡(jiǎn)要）：（1）分光計(jì)調(diào)整總要求：望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直。分要求：有三個(gè)如下： 1望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)（接收平行光）、其光軸與分光計(jì)中心軸垂直調(diào)

2、整方法：對(duì)望遠(yuǎn)鏡的目鏡進(jìn)行調(diào)焦，從望遠(yuǎn)鏡中能清晰看到分劃板十字準(zhǔn)線對(duì)望遠(yuǎn)鏡的物鏡進(jìn)行調(diào)焦，用“自準(zhǔn)直法”進(jìn)行，從望遠(yuǎn)鏡中能清晰看到綠“+”字像、且無視差。分別從望遠(yuǎn)鏡看到從小鏡兩反射面反射回來的兩綠“+”字反射像，均與分光板的調(diào)整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。在望遠(yuǎn)鏡能接收平行光的基礎(chǔ)上，根據(jù)反射定律，應(yīng)用“各半調(diào)節(jié)法”進(jìn)行調(diào)整。2載物臺(tái)垂直儀器主軸調(diào)整方法：將雙面鏡旋轉(zhuǎn)90°，同時(shí)旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)90°，調(diào)節(jié)一個(gè)螺絲，分別從望遠(yuǎn)鏡看到從雙面鏡兩反射面反射回來的兩綠“+”字反射像，均與分光板的調(diào)整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。 3平行光管出射平行光；調(diào)整方法：從望遠(yuǎn)鏡里看

3、到平行光管狹縫清晰像呈現(xiàn)在分劃板上且無視差。望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管（注意：這一步及后面操作絕對(duì)不能動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的仰角調(diào)節(jié)螺絲以及物鏡和目鏡的焦距），從望遠(yuǎn)鏡觀察平行光管狹縫的像，調(diào)節(jié)平行光管透鏡的焦距，使從望遠(yuǎn)鏡清晰看到狹縫的像（一條明亮的細(xì)線）呈現(xiàn)在分劃板上為止。這時(shí)望遠(yuǎn)鏡接收到的是平行光，也就是說，平行光管出射的是平行光。4平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直調(diào)整方法：望遠(yuǎn)鏡看狹縫像與分光板豎直準(zhǔn)線重合，狹縫像轉(zhuǎn)90o后又能與中心水平準(zhǔn)線重合。在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)平行光管（或望遠(yuǎn)鏡）的水平擺向調(diào)節(jié)螺絲，使狹縫細(xì)線像與十字豎線重合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫90o，調(diào)節(jié)平行光管的仰角螺絲，使狹縫細(xì)線

4、像與中心水平線重合。這時(shí)平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線，也就與分光計(jì)中心軸垂直（2）三棱鏡的頂角的測(cè)量1方法：反射法測(cè)量。2原理：如下圖所示： 一束平行光由頂角方向射入，在兩光學(xué)面上分成兩束反射光。測(cè)出兩束反射光線之間的夾角，則可得到頂角A為 A=3方法：實(shí)驗(yàn)時(shí)，將待測(cè)棱鏡放在分光計(jì)載物小平臺(tái)上，使棱鏡的折射棱正對(duì)平行光管，并接近載物臺(tái)的中心位置，如圖4-26-2所示。調(diào)節(jié)載物臺(tái)面平面與分光計(jì)主軸垂直，旋緊7、25，鎖緊載物臺(tái)和游標(biāo)盤，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，用望遠(yuǎn)鏡尋找經(jīng)過棱鏡兩反射面反射回來的狹縫像，使狹縫像與分劃板中心豎線重合。記錄下望遠(yuǎn)鏡所處位置分別為和時(shí)的兩刻度盤讀數(shù)、和 、 ，則望遠(yuǎn)鏡分別處

5、于和位置時(shí)光軸的夾角為： 重復(fù)測(cè)量五次，按（4-26-1）式求出頂角A，計(jì)算其測(cè)量不確定度。4讀數(shù)時(shí)超過0點(diǎn)處理：轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，如果越過了刻度0點(diǎn)，則應(yīng)按下式計(jì)算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度=360O 2、實(shí)驗(yàn)步驟：（寫出實(shí)驗(yàn)操作過程中的有效步驟）1將雙面鏡放在載物臺(tái)上；三個(gè)螺釘高度分別為“h”2望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)（接收平行光）3望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計(jì)中心軸垂直（自準(zhǔn)法）4望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直3、注意事項(xiàng)：（主要）。1不要用手摸三棱鏡棱角、雙面反射鏡鏡面2讀數(shù)時(shí)每半小格在游標(biāo)盤上分成30等份；超過0°時(shí)要加360°3計(jì)算時(shí)借位為604鈉燈開啟后直至結(jié)束（中途不要關(guān)

6、閉）再關(guān)閉。四、數(shù)據(jù)記錄與處理（計(jì)算結(jié)果有誤，數(shù)據(jù)僅供格式參考）數(shù)據(jù)表格測(cè)量序號(hào)12345窗口示數(shù)左右左右左右左右左右望遠(yuǎn)鏡位 置K=1K=-1偏心誤差修正最佳值A(chǔ)類不確定度B類不確定度總不確定度結(jié)果最佳值不確定度結(jié)果相對(duì)不確定度百分差使用公式反射光夾角角度測(cè)量公式：或偏心誤差的修正:頂角計(jì)算：處理過程：1 計(jì)算反射光的夾角儀器精度: 同樣的方法計(jì)算得到,（要寫出來的）2 計(jì)算頂角結(jié)果表示:相對(duì)不確定度: 本次實(shí)驗(yàn)三棱鏡頂角參考值(注意每組可能不一樣的) 百分差: 顯然:,說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果在本方法測(cè)量的誤差范圍內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)值相符合的。注：本實(shí)驗(yàn)百分誤差五、誤差分析： 分光計(jì)屬于精密儀器，其操作調(diào)節(jié)的要求在測(cè)量中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤